一种非随机生成聚合组播路由转发表的算法

随着组播技术的应用,基于组播源地址和组播组地址进行二元组表项存储的组播路由转发表将呈爆炸式膨胀,内存消耗随之急剧增加,最终将成为组播路由转发的瓶颈之一.将组播路由转发表进行无类域间路由聚合成为一种有效的解决组播路由转发表爆炸式膨胀的一种方式.如何获取数据集是聚合组播路由表研究课题中,必然要解决的问题.由于组播路由转发表的聚合目前尚处在研究中,很难在网络上获取具有一定代表性的聚合组播路由转发表,而高性能路由算法的设计和实现与实际路由表的结构有很大关系.根据组播主干网组播IP地址分布的特性和规律,采取赌轮选择算法,非随机生成聚合组播路由转发表的方法,为仿真组播路由转发表和研究组播路由提供了依据.目前,应用聚合组播路由表算法的研究已取得了理想效果.     

针对层次化名字路由的聚合机制

为了从根本上解决现有互联网存在的可扩展性、移动性和安全性等方面的问题,全新的未来互联网体系结构得到了广泛研究.其中,命名数据网络（named data networking,简称NDN）利用网内缓存和多路转发实现了基于层次化名字的高效数据传输,从根本上解决了现有互联网所面临的问题.内容的层次化名字具有数量庞大、结构复杂等特点,现有的基于IP的路由转发机制无法直接应用于NDN网络,需要有针对性地研究高效的层次化名字路由机制,保证海量网络内容的正常路由转发.路由聚合是缩减网络路由规模的主要措施.不同于现有的面向本地NDN路由表查表过程的优化,路由聚合需要全网协同处理,在不同网络节点上不断对聚合路由进行聚合.这对聚合路由标识和聚合路由可用性评估提出了诸多要求.为此,研究并提出了针对层次化名字路由的聚合机制,包括两个方面的工作：（1）构建了一种全新的计数布隆过滤器——堆叠布隆过滤器,该过滤器支持多过滤器合并,用于压缩表示被聚合路由名字;（2）给出了一种动态路由聚合机制,在保证NDN网络路由转发准确性的同时,缩小全网路由规模,最大程度地优化了路由转发效率.在真实网络拓扑上构建了仿真平台,经过实验验证,该路由聚合机制以可控的少量冗余转发为代价,有效地压缩了全网路由规模,提升了全网路由转发效率,保证了海量在线内容的高效路由转发,为NDN网络投入实际部署提供了前提.     

面向CCN的路由转发方案设计

CCN的数据转发具有不确定性和盲目性,降低了转发效率,为了提高CCN的路由转发效率和内容命中率,提出了一种构建内容名称路由表的路由转发方案。CCN路由进行内容名称前缀信息交互,内容名称前缀信息提供构建内容名称路由表所需的名称前缀信息和路由方案,CCN路由时刻维护更新路由内的内容路由表,为兴趣分组提供准确、可靠的路由方案,这样可降低CCN转发过程中的盲目性,提高转发效率。     

基于GPS及蚁群优化的启发式路由算法

为了大大减少网络维护路由信息的总量和提高路由的鲁棒性,提出了一个新的路由算法,应用全球定位系统(GPS)提供的数据作为启发式信息,利用蚁群优化技术,通过分析,根据每个节点所处的位置不同,令其使用不同的概率转发路由信息到下一跳节点,该算法选择多条路径记录在本地路由表中以提高其鲁棒性,同时采取修复机制创建新路径以提高数据包传输的成功率。仿真结果表明,该算法取得了较好的数据包传输成功率与较低的通信延迟。     

核心路由器分布式路由控制的实现技术

针对骨干网上核心路由器的需求，提出了一种主从分布式高速多处理器交换体系结构。其主要思想是从模块不进行路由计算、不保存路由表，而保存全局的IP转发表；主模块运行路由协议负责维护路由表，计算并生成转发表，将该信息送往从模块。     

移动自动网中基于位置和节能的路由算法研究

综合考虑了移动自组网中投递成功率及网络连通寿命两项性能指标,提出一种基于位置和节能的路由算法,该算法根据下一跳节点所处区域的节点稠密度、下一跳节点的剩余能源、转发功耗和转发效果决定分组转发路由.讨论了实现该路由算法所需要的局部信息收集机制.最后介绍了算法的仿真实验及测试结果.实验结果表明,在能源受限的移动自组网中,所提出的路由算法在分组投递成功率和网络连通寿命方面均取得很好的效果.     

支持压缩和多下一跳查找的路由查找方案

TCAM(ternary content addressable memory)是目前流行的一种高速路由查找技术.TCAM具有查找速度快、操作简单的优点,但同时它也具有3个明显的缺点:成本高、功耗大和路由更新复杂.路由器为了实现负载平衡以及策略路由,在路由表中保存着相当数量的具有多个下一跳的路由表项.基于TCAM技术,提出一种支持多下一跳的高速路由查找方案.方案通过两级索引表实现了多下一跳路由的存储和快速访问.为了提高TCAM的更新效率,方案还提出了一个N子空间TCAM更新算法.该算法对目前实际网络中的路由表,可达到近似O(1)的更新复杂度.为了减少TCAM的成本和功耗,方案中还使用了有效的路由压缩技术.压缩技术基于Trie树结构,实现简单.应用压缩技术,对于实际网络中的路由表,可减少20%的路由.该查找方案可以很容易地应用到未来的IPv6网络中.     

基于综合评估的CAOR路由协议仿真

针对水下自组织网络路由协议中,AUV选择下一跳时存在传输不可靠、网络整体性能差的问题,通过借鉴机会网络的路由转发思想,改进下一跳AUV评估度量,提出一种基于AUV综合评估的机会路由协议.首先采用动态调整移动性评估模型与转发能力评估模型所占权重的方法对AUV进行综合评估,然后利用转发结果的反馈值更新评估路由表,最后在累计...     

基于Bloom Filter路由表的P2P搜索算法

研究非结构化P2P网络的搜索机制,提出基于布莱姆过滤器(BF)路由表的改进算法。该算法利用BF技术生成路由条目并在一定范围内相互交换本地路由表,使节点能够了解一定范围内的节点共享信息,实现有针对性的搜索,避免传统的盲目性搜索。仿真结果表明,该算法查询搜索时产生的消息数量比传统算法减少一个数量级,并能够获得较好的查全率。     

一种P2P资源搜索的改进方法

如何高效地搜索资源是P2P网络中最为关键的问题.非结构化的对等网络,一般以广播方式作为其搜索的基本策略,引发较大的网络流量.针时以上问题,提出了一种在节点建立跳转路由表的方法进行搜索的算法.在该算法中,将每个转发消息的节点都看成是一个路由,将网络中某些特定性质的节点作为特征点,把网络中的特征点信息作为默认值,保存在节点的路由表的默认值项中,并根据网络具有动态变化的特性,采用了动态路由主动发现网络中的变化,并把系统中发生的变化进行更新,存储到路由表中,为进行动态路由提供信息.仿真结果表明,该算法有效地减少了查询带来的网络流量,提高了查找的成功率.     

内容发布订阅中支持订阅覆盖的路由算法研究

一方面根据应用订阅覆盖的不同程度,提出了严格的基于订阅覆盖的路由（SSCBR）和放松的基于订阅覆盖的路由（RSCBR）,前者的目标是维护最少的被覆盖订阅,而后者通过维护较多的被覆盖订阅来权衡内存、时间和网络通信.另一方面,提出了使用SSCBR时保证路由表正确的充要条件,通过它可以容易地验证路由表的正确性.实验评估了两种算法在减少路由表大小、网络通信开销和时间开销方面的行为.     

在3D-Mesh网络中的两种路由研究

在研究并行计算机系统容错时,路由算法是一个极为重要的研究课题。主要研究的是自适应路由算法和确定性路由算法在3D-Mesh网络上的性能。在每个结点具有独立的出错概率的模型下,提出的方法使得能够严格地推导出路由算法的成功概率,从而能够对算法进行分析和比较。研究结果表明,自适应路由算法具有明显的优势。一方面,自适应路由算法基于局部信息而变得高效;另一方面,自适应路由算法对于结点出错和网络规模具有更好的健壮性,而使其具有更高的成功概率。     

Catching popular prefixes at AS border routers with a prediction based method

Modern Internet routers require powerful forwarding facilities to cope with extremely high rate Forwarding Information Base (FIB) lookups. In general, the FIB is constrained to a small highly efficient but expensive memory. Unfortunately, the BGP route table (RIB) keeps increasing, and this subsequently results in severe FIB inflation at BGP routers. What if we only load a small portion of the RIB into the FIB? Recently the route caching mechanism has been revisited. With such a route caching mechanism, the optimal method is to load in a FIB with popular prefixes which contribute major traffic loads. We propose a prediction based method to catch those popular prefixes with a limited cache size. In this paper, the dynamics of popular prefixes has been studied based on real traffic traces from different ISPs. On applying a GM(1,1) model which is widely applied in grey system control and prediction, we propose a traffic prediction-based route caching method which attempts to bias the cache dump strategy with a range of history to ameliorate the effects of bursts from non-popular prefixes. We also suggest applying FIB aggregation techniques, e.g. Optimal Routing Table Constructor (ORTC) algorithm, to suppress the number of non-popular sub-prefixes of the popular prefixes on route updates. The evaluation of our method is based on simulation over real traffic traces. The simulation shows our prediction-based cache replacement strategy outperforms other cache strategies and matches Internet traffic dynamics very well.     

基于自适应二分法的IP地址分配方法研究

目前IPv4骨干路由表已经超过20万条,路由表的快速增长已严重影响当前互联网的路由性能。在IPv6商用网络即将大规模部署的前期,仔细研究如何规划分配IPv6地址,采用合理的地址分配方法,避免下一代互联网络路由表过快增长并加强地址聚合性显得尤为重要。好的地址分配算法可以有效减少地址碎片,控制各级路由表的增长速度并提高地址空间的利用率。本文提出了自适应二分IP地址分配方法。经模拟实验表明,这种方法具有良好的聚合能力,为我国运营商制定合理的IP地址分配方案提供了理论参考。     

自适应路由算法优于确定性路由算法

在研究并行计算机系统的容错时。自适应路由算法是一个极为重要的研究课题．它是在网络结点出错时，算法通过可选择的路径进行路由．在每个结点具有独立的出错概率的模型下，研究Mesh网络上自适应路由算法和确定性路算法的性能．本文提出的技术使得我们能严格地推导出路由算法的成功的概率，从而能分析和比较算法的性能．研究结果表明自适应路由算法具有明显的优势：一方面确定性路算法需要全局错误信息而变得高效性，另一方面自适应路由算法对于结点出错和网络规模具有更好的健壮性而具有更高的成功概率．     

基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法

针对NDN卫星网络内容传输时延高、丢包率高且请求命中率低的问题,提出了一种基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法,并命名为SNMcRA。基于SDN的集中控制与全局视图,通过建立多约束路由模型,将链路多约束信息与蚁群算法相结合以求解满足时延、带宽、丢包率多约束的代价最小路径,由节点在包转发的过程中动态完成转发表FIB和待定请求表PIT的构建。实验结果表明,该算法与DSP算法相比时延降低了35%,带宽利用率提升了29%,丢包率降低了17%,并且在请求命中率方面也具有显著优势。     

基于Chord的P2P路由模型

针对现有P2P路由模型存在逻辑拓扑与物理拓扑失配和没有考虑节点异构性的不足,基于Chord提出了一种新的路由模型。该模型利用IPv6的地址聚类性,通过分段哈希节点IP,构建具有层次特性的节点标识符,实现逻辑拓扑与物理拓扑的有效结合;根据网络规模动态调整聚类级别,将节点映射到多层Chord环上,实现聚类内部自治;考虑节点的性能差异,让性能好的节点承担更多的路由任务。模拟实验表明,该模型能保持与Chord接近的平均跳数,但降低了存储开销和查询时延。     

DM-Chord：基于Chord的路由改进算法

挖掘出Chord路由协议中每一跳路由距离之间所具有的特性,在不改变节点Finger表的基础上,提出一种基于Chord的路由改进算法,DM-Chord。仿真结果表明,与Chord路由协议相比,DM—Chord能够保持与Chord接近的平均跳数,在路由源节点和路由目的节点确定且Chord处于稳定状态的情况下,该算法能够使节点转发消息所引起的负载分布更为均匀,并提高消息路由的成功率。     

紧凑路由研究

传统的最短路径路由策略通常需要在每个节点上维护到所有其他节点的路由信息,路由表大小随着网络规模的增加而快速增长,因此可扩展性不好.紧凑路由能够有效降低路由表的增长速度,允许通过路径的小幅拉伸来大幅缩减节点的路由表,从而在路径长度和路由表规模之间获得比最短路径路由更好的平衡.针对通用网络或特定拓扑类型的网络提出了许多紧凑...